提高乳化炸药质量稳定的方法

摘要：通过大量的试验及理论分析，总结出影响乳化炸药质量稳定性的原因，并制定了提高质量稳定的措施。

关键词：乳化炸药；乳化基质；吸潮；破乳

中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）09-01-01

0引言

乳化炸药是以氧化剂溶液的微细的液滴为分散相，以矿物油类可燃物质为连续相，借助于乳化剂的作用而形成的一种油包水[W/O]乳胶体，即构成了新型的工业抗水炸药。

乳化炸药基体乳状液是一种高内相比、高密度、易晶析、破乳、粘稠度变化很大的热力不稳定的体系，最终它将出现油水分离、分层、破乳。那么，保证其炸药的相对稳定的决定因素是什么呢？我们结合十多年来的生产实际及一些探讨性的实验工作，就如何生产质量稳定的乳化炸药谈一点看法，供大家参考。

1原材料的检测

对于乳化剂来说，控制其质量主要意图是保证其有效成份的相对稳定，为了保证这一点，必须对乳化剂的所有可测指标进行检测。

1.1就span-80来说，明其各项指标间的关系

（1）酸值：如果油酸过多，则span-80粘度小，酸值高。

（2）羟基较少，说明生成的不仅是单酯，还出现双酯和三酯，此时span-80可溶性变小，HLB值也相应的变小。

（3）皂化值：间接反映了span-80脂肪酸总量的多少，皂化值越大，亲油性愈强，皂值越小，亲油性愈弱。

（4）碘值：是反映span-80纯度的量值。

（5）HLB值：HLB与各项指标密切相关，可通过一定的计算公式：HLB=7+11.71Mw/Mo，知道span-80的HLB值后，可相应的调整外相的HLB值来保证产品质量。因为只有乳化剂的HLB值与外相的HLB值相当（相近）时，乳化稳定效果最佳，所以，原材料特别是外相材料及乳化剂的质量检测是保证乳化炸药质量的先绝条件。

1.2膨胀珍珠岩的质量控制

珍珠岩在乳化炸药中起着调节炸药密度，敏化炸药的作用。它直接影响炸药的爆炸参数。我们曾使用过抚顺与鹤壁产的膨胀珍珠岩，也曾特意筛选使用不同粒度的膨胀珍珠岩，效果见表1

表1不同粒度膨胀珍珠岩粒度试验结果

抚顺 鹤壁

容重/Kg.m-3 72 64 102 65 55 105

粒度/% -20～+80

85 -30～+50

90 -80～+100

90 -20～+80

92 -30～+50

90 -80～+100

90

憎水性/ml >210 >210 >210 >210 >210 >210

加入量/% 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5

炸药/ρ 1.08 1.07 1.12 1.06 1.06 1.15

殉爆/mm 40 30 30 30 30 30

猛度/mm 10.37 10.0 10.42 11.30 10.08 11.0

膨胀珍珠岩的三项指标要求比较严格。（1）当珍珠岩的粒度比较小时，容量偏大，其敏化作用下降；（2）当珍珠岩的粒度过大时，容量偏小，在炸药混合搅拌时，珍珠岩破碎增大，其敏化作用下降；（3）当珍珠岩憎水性偏小时，说明珍珠岩的憎水处理不佳，易吸潮，易破坏基质，影响炸药的稳定性。

3工艺控制

3.1乳化加料速度的控制

我们曾对乳化加料速度进行了试验，见表2

表2乳化加料速度试验结果

入料速度 5～20 20～30 30～40 50～60

/Kg.min-1

基质状态 乳化不完全有液珠出现 较完全 完全透明 较完全

晶析量 0.52 0.27 0.18 0.37

注：电机转速1100r/min

由此看出，当乳化剂确定后，加料速度与搅拌紧密配合，当加料速度过快时，致使没有足够的外相来及时包覆内相，形成了不稳定的胶体；胶体一旦形成 ，未加入的内相很难再被外相包覆，的内相粒子在胶体中种下了不稳定的隐患.所以说，内相加料速度一般控制在30-40Kg/min 之间为最佳。

3.2内相温度一般控制在100-110℃，不易超过110℃，因为硝酸铵在110℃以上将发生分解，放出大量的氨气，破坏了基体组成，影响炸药性能。外相温度一般控制在65-75℃，不易过高，因为外相温度过高，外相挥发组分被挥发，表面活性剂分解。

3.3随着季节的变化，外相材料要进行调整

我们曾在冬季进行了对比试验，见表3

表3冷冻油与石蜡对比试验结果

外相种类

百分组成 68#机油3.5%

冷冻油1% 68#机油3.5%

石蜡1%

乳化效果 完全、透明 完全、透明

晶析量/g 当d

20d

30d 0.18 0.18

0.18 0.30

0.19 0.42

注：测试温度-25℃

在冬季，利用冷冻油凝固点低的特点，来代替石蜡，克服了石蜡在冬季使用出现立体网结构，致使油膜强度降低问题，使乳化炸药的低温性能有所改观.

4.实际生产中的问题

4.1凉药与热药掺混问题

在大批量生产中，乳化炸药凉药问题是影响产量的主要问题，那么凉药能否相混，经试验，其爆炸性能及稳定性无明显变化.

原因：内外相经乳化完成后，已形成了微细的颗粒，相互间接触为外相接触，可以相互移动，因此乳化形成时的温度为95℃以上，当凉药与热药相混时，凉药颗粒在热药药温的作用下不致于破乳，故可以掺混.

4.2基质避光问题

在生产中发现，乳化炸药不易受阳光直射，当基质受阳光直射后，油层发生移动，致使基质表层出现晶析现象.

4.3乳化基质吸潮问题

乳化炸药的抗水性能好，可在水中浸泡几天至十几天，爆炸效果无明显变化.但是，乳化基质在结存时吸潮现象严重，影响炸药质量。原因：乳化炸药吸潮破乳是一个絮凝与聚结的过程，在絮凝过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠皆仍然存在，这些团常是可逆的。因为基质形成后，有一定温度，即颗粒内相液有一定的能量，在其内部进行运动，当基质存放处相对温度较大时，水蒸汽与颗粒中内相液发生渗透作用，导致连续相在液滴与界面之间排泄出来，膜发生破裂，液滴即消失，造成破乳，故在结存凉药过程中，应严格控制凉药的相对温度.